یشهوژپ یملع همانهام
یسدنهم کیناکم
سردم
mme.modares.ac.ir
Please cite this article using:
صلاخ موینیمولآ حطس یتخس شیازفا لنومژایلآ زا هدافتسا اب
هب 400 دنیآرف هلیسو
یکیرتکلا هیلخت یزاسژایلآ EDA)
)
یرقاب یضویع یداه یجرگ دیمح ،
1*2
درگبش اضردمحم ، یزورون ناملس ،
34
لباب ،لباب یناوریشون یتعنص هاگشناد ،کیناکم یسدنهم ،ارتکد یوجشناد-1 -2 لباب ،لباب یناوریشون یتعنص هاگشناد ،کیناکم یسدنهم ،رایشناد
-3 زیربت ،زیربت هاگشناد ،کیناکم یسدنهم ،داتسا
-4 لباب ،لباب یناوریشون یتعنص هاگشناد ،داوم یسدنهم ،رایشناد
*
،لباب قودنص یتسپ hamidgorji@nit.ac.ir ,47148 -71167
هلاقم تاعلاطا هدیکچ
لماک یشهوژپ هلاقم :تفایرد رهم04 1396
:شریذپ آ13 رذ 1396
:تیاس رد هئارا ید08
1396 یاراد صلاخ موینیمولآ .دراد تاعطق درکراک نامز شیازفا و تلاوصحم درکلمع دوبهب رد یمهم شقن دیلوت عیانص زا یرایسب رد حطس یسدنهم
یم یبسانم نزو هب ماکحتسا تبسن و بوخ یگدروخ تمواقم ،لااب رایسب یکیرتکلا ییاناسر هب دوجو نیا اب ،دشاب
شیاس هب تمواقم و یتخس تلع
ک رایسب هب لکین و سم رصانع زا هدافتسا اب صلاخ موینیمولآ یحطس صاوخ دوبهب ناکما قیقحت نیا رد اذل .تسا هدش دودحم نآ دربراک م ناونع
رتکلا نایرج تدش و سلاپ ینشور نامز دنیآرف نیا رد .تسا هتفرگ رارق یسررب دروم یکیرتکلا هیلخت دنیآرف زا هدافتسا اب زاسژایلآ رصانع یکی
هب اونع هیلا حطس یربز و تفاب ،هدش داجیا حطس یتخس ریداقم و یدورو یاهرتماراپ ن هب یژایلآ ی
هتفرگ رظن رد یجورخ یاهرتماراپ ناونع
هدش هب یتخسورکیم جیاتن ساسارب .دنا هب شور نیا رد هدمآ تسد
زا شیب یموینیمولآ تاعطق حطس یتخس نیگنایم روط زا یخرب رد و هدش ربارب8
هنومن هیلوا رادقم زا اه رادقم ات38.5
رب هک تسا هدیسر زرکیو450 زیلانآ جیاتن ساسا
)XRD) یزلف نیب تابیکرت لیکشت Ni2
Al3
ALCu, و
موینیمولآ دیبراک C3
Al4
یم حطس یتخس رادقم شیازفا لماع حطس رد .دشاب
یم ناشن جیاتن پ ینشور نامز شیازفا اب دهد
یتخس ریداقم سلا
یم رتشیب زین حطس یربز رادقم و هتفای شیازفا حطس .دراد یدوعص یدنور حطس یربز تارییغت یکیرتکلا نایرج تدش شیازفا اب نینچمه .دوش
:ناگژاو دیلک لنوم موینیمولآ یکیرتکلا هیلخت یتخسورکیم
Increasing the surface hardness of pure aluminum using Monel 400 by Electrical Discharge Alloying (EDA)
, Salman Nourouzi1
, Mohammad Reza Shabgard2
, Hamid Gorji1*
Hadi Eivazi bagheri1
1-Department of Mechanical Engineering, Noshirvani University of Technology, Babol, Iran 2-Department of Mechanical Engineering, University of Tabriz, Tabriz, Iran
*P.O.B. 47148 -71167, Babol, Iran, hamidgorji@nit.ac.ir
ARTICLE INFORMATION ABSTRACT
Original Research Paper Received 26 September 2017 Accepted 04 December 2017 Available Online 29 December 2017
Surface engineering in many manufacturing industries plays an important role in improving product performance and increasing the operating time of parts. Pure aluminum has a very high electrical conductivity, good corrosion resistance and strength to weight ratio. However, due to very low hardness and wear resistance, its application is limited. Therefore, this paper is studied may improve the surface properties of pure aluminum using copper and nickel as alloying elements using electric discharge process. The pulse on time and pulse current as input parameters and surface hardness, alloyed layer texture and surface roughness as output parameters have been considered. According to the microhardness testing results, in this alloying method, the average hardness of the aluminum parts is about more than 8 times and in some parts of the 38.5 Vickers reached up to 450 Vickers, Based on the results of XRD analysis, the formation of intermetallic compounds Al3Ni2, ALCu, and Al4C3 increased surface hardness. The results show that by increasing the pulse on time surface hardness increased and surface roughness becomes greater. Also, Increasing pulse current the surface roughness increasing trend.
Keywords:
Monel Aluminum Electrical Discharge Microhardness
-1 همدقم تیلباق لیلد هب نآ یاهژایلآ و موینیمولآ نآ یاه
رد یعیسو دربراک یاراد اه
یم اضفاوه و لیبموتا عیانص هلمج زا .دنشاب
یگژیو یم موینیمولآ یاه ناوت
لکش .درب مان ار مک نزو و لااب یترارح و یکیرتکلا ییاناسر ،بوخ یریذپ اب هسیاقم رد اما .دراد نژورتسکا و درون ،جروف تیلباق یتحار هب موینیمولآ و فیعض شیاس هب تمواقم ،مک یتخس ،موینیمولآ فعض طاقن نیرتزراب ،دلاوف
یم نییاپ یکیناکم صاوخ ب
یکیناکم و یکیژولویبرت صاوخ هب هجوت اب اذل .دشا
یلع موینیمولآ یاهژایلآ زا هدافتسا تیلباق ،نییاپ راچد ،هدش نایب یایازم مغر
تیدودحم یم ییاه نیب تابیکرت لیکشت موینیمولآ زراب تیصاخ کی اما .دشاب
:دننام رصانع ریاس اب یزلف نهآ و لکین ،تلابک ،مورک ،مویناتیت ،سم
یم ،دشاب
شهوژپ رد هک نیب تابیکرت داجیا ریخا یاه
دروم رصانع نیا اب موینیمولآ یزلف
یم هجوت نیا هب هجوت اب .دشاب زا یسدنهم تاعطق رثکا شیاسرف و تسکش هک
هب موینیمولآ هلمج شنت تدش لیلد
نآ حوطس زا یطیحم و یکیناکم یاه اه
یم زاغآ ت داجیا اب هک تسا یشور حطس یسدنهم ،دوش یحطس صاوخ رد رییغ
نآ بیرخت نامز ،دربراک هنماد شیازفا اب ،تاعطق یم ریخأت هب زین ار اه
دزادنا
[ .]4-1 شور هزورما و یکیزیف ،یکیناکم صاوخ شیازفا تهج دوجوم یاه
و نویسادیسکا ،یگدروخ ،شیاس هب تمواقم دننام تاعطق حطس یکیژولوبیرت شور لماش هریغ نبرک یاه
نژورتین ،یهد د
مورک ،یه بوسر کینکت ،یهد یهد
یم امسلاپ و راخب ییایمیش و یکیزیف یاهدنیآرف ،اهدنیآرف نیا رثکا هک دنشاب
یم بوسحم هیوناث نآ ماجنا و دنوش
یم هنیزه و نامز فرص دنمزاین اه
.دشاب
نیشام دنیآرف اب هک یتاعطق دروم رد یکیرتکلا هیلخت یراک
یم دیلوت1
دنوش
تایلمع ماجنا یارب تخس
ششوپ و یراک دمجنم هرابود هیلا یتسیاب ادتبا یهد
سپس و هدش هتشادرب )تسا ینییاپ یکیناکم صاوخ یاراد هک( یحطس هدش هار اما .دوش ماجنا حطس یور رب هیوناث ششوپ تایلمع شیپ نیزگیاج لح
هنیهب ینیب نیشام اب نامزمه یحطس یزاسژایلآ ای حطس یزاس
هیلخت یراک
یکیرتکلا تسا عفر ار یحطس تایلمع ماجنا یارب هیوناث تایلمع هب زاین هک
یم فاطعنا یاراد شور نیا .دنک .تسا نییاپ هنیزه و دایز رایسب یریذپ
ب ه یروط یم ناشن یلبق تاقیقحت جیاتن هک تاعطق شیاس هب تمواقم دنهد
شور هب هدش یحطس ژایلآ ای یحطس هتفای دوبهب یکیرتکلا هیلخت یزاسژایلآ
2
ب هس دروم هیلا هک تسا یتاعطق ربار دنرادن ار رظن
5[ .]
نیا اب اذل هدارب دنیآرف کی یکیرتکلا هیلخت دنیآرف هک اما تسا یرادرب
یم یعس جیاتن .دوش هدافتسا زین یحطس تایلمع یارب شور نیا زا دوش
یم ناشن تاقیقحت هیلا نیرتلااب هک دهد
تایلمع زا دعب یحطس ی
نیشام هیلا کی یراک هب هیلا نیا قمع هک ،تسا لااب تعرس اب هدش کنخ
سلاپ نامز تدم و یژرنا هیلا کی ،هیلا نیا ریز رد .دراد یگتسب اه
زا رثأتم ی
نیشام یزاف تارییغت و هتفای رییغت نآ ییایمیش بیکرت هک دراد دوجو یراک
یم هدید نآ رد دوش
6[ .] هیلا بیکرت اذل ب هدش دمجنم هرابود ی
ه داوم هلیسو
ید عیام ای دورتکلا رد دوجوم تیفیک دوبهب یارب رثوم شور کی کیرتکلا
یم حطس اب هدش دمجنم هرابود هیلا رد یحطس یزاسژایلآ عون نیا .دشاب هب تمواقم شیازفا ،حطس یتخس شیازفا فادها اب و بسانم داوم باختنا
یم ماجنا یگدروخ هب تمواقم شیازفا ،شیاس دوش
[ ]7
تاقیقحت رثکا اب موینیمولآ یحطس صاوخ دوبهب دروم رد هدش ماجنا
یم هلمج زا .تسا هدش ماجنا رزیل شور زا هدافتسا و وریژ قیقحت ناوت
ناراکمه [ ]8 نآ قیقحت رد .دومن نایب ار اه
موینیمولآ یحطس یزاسژایلآ
تبسن اب بیترت هب میزینم و زنگنم ،سم ردوپ زا هدافتسا اب صلاخ 1:1:2
اب
شیازفا فده .تسا هتفرگ رارق هعلاطم دروم رزیل شور هب حطس یتخس
رب ب قمع رثکادح قیقحت نیا جیاتن ساسا ه
هدش یزاسژایلآ حطس زا هدمآ تسد
یلیم0.5 زا رادقم نیرتشیب رد حطس یتخس رادقم و رتم هب زرکیو30
430
ناراکمه و وریژ .تسا هتفای شیازفا زرکیو [
]4 یحطس یزاسژایلآ
مینیمولآ ار 99%
رارق یبایزرا دروم رزیل شور هب سم ردوپ زا هدافتسا اب
هداد نآ قیقحت جیاتن .دنا یم ناشن اه
یزاسژایلآ زا سپ حطس یتخس هک دهد
هیلوا رادقم زا یحطس رادقم ات زرکیو 60
.تسا هتفای شیازفا زرکیو 156
ناراکمه و یلاهبام [
]9 موینیمولآ یحطس یزاسژایلآ AA1200
زا هدافتسا اب
پ ردو ب لکین ه مویسیلیس دیبراک هولاع هیلا دیلوت فده اب ار رزیل شور هب
1 EDM
2 Electrical Discharge Alloying (EDA)
یحطس تیزوپماک موینیمولآ یزلف نیب بیکرت لیکشت و3
لکین – دروم
رب .دنداد رارق هعلاطم هیلوا رادقم زا یتخس هدش هئارا جیاتن ساسا
رد زرکیو24
هب رادقم نیرتشیب نیا هب هجوت اب .تسا هدیسر حطس رد زرکیو120
دوبهب هک
هنیمز نیرتدیدج زا یکیرتکلا هیلخت دنیآرف هدافتسا اب حطس تیفیک یاه
یم دیلوت و تخاس یسدنهم زا هزوح نیا رد یشهوژپ یمک تاقیقحت و دشاب
ب هدش ماجنا صوصخ نیا رد ه
یروط شهوژپ دودعم هک فوطعم هدش ماجنا یاه
رب هعلاطم هب دلاوف یور
یم رازبا یاه شناراکمه و وئامیس .دشاب
5[ یزاسژایلآ]
رازبا دلاوف یحطس یتیزوپماک دورتکلا زا هدافتسا ابH13
دیابراک نتسگنت –
تلابک هداد رارق شیامزآ دروم ینبرکوردیه لایس لخاد رد جیاتن ساسارب .دنا
ب ه ب تبسن یزاسژایلآ دنیآرف ماجنا زا سپ حطس یتخس هدمآ تسد یتخس ه
هیلوا ( 640HK رادقم هب و هتفای شیازفا) 1319HK
نینچمه .تسا هدیسر
کرت نازیم هعطق حطس رد زین یحطس یاه
و راموک .تسا هتفای شهاک راک
شناراکمه [
]10 رازبا یاهدلاوف تاعطق یحطس یزاسژایلآ یا هسیاقم یسررب
راکدرس و راک مرگ ید عیام هب نتسگنت ردوپ ندوزفا قیرط زا4
ار کیرتکلا
هداد رارق یبایزرا دروم نآ قیقحت رد .دنا
شیامزآ یحارط یارب اه شور زا اه
تدش و سلاپ یشوماخ و ینشور نامز یاهرتماراپ و هدش هدافتسا یچوگات هب نایرج هب حطس یتخسورکیم رتماراپ و یدورو یاهرتماراپ ناونع ناونع
لانآ جیاتن .دنا هدش هتفرگ رظن رد یجورخ رتماراپ سکیا هعشا زی
ذوفن زا ناشن5
شیازفا و هدش یزاسژایلآ تاعطق حطس هب نبرک هارمه هب نتسگنت ردوپ ات حطس یتخس رب .دراد دلاوف سنج عون هس ره یارب ار100%
جیاتن ساسا
رد نآ لیکشت زا ناشن هک هدمآ دوجو هب حطس رد دیبراک نتسگنت قیقحت نیا یم امسلاپ لاناک لخاد ریمدینج .دشاب
شناراکمه و [
]11 لدم یربز یزاس
نیشام دنیآرف رد حطس راک مرگ رازبا دلاوف یکیرتکلا هیلخت یراک
AISI H11
رارق یسررب دروم کیرتکلا ید عیام هب )موینیمولآ( ردوپ ندوزفا شور اب هداد نآ قیقحت رد .دنا و نایرج تدش ،سلاپ ینشور نامز یاهرتماراپ اه
هدوزفا موینیمولآردوپ تظلغ هب کیرتکلا ید عیام هب هدش
یاهرتماراپ ناونع
هنیهب تهج خساپ هیور شور زا و هدش هتفرگ رظن رد یدورو اهرتماراپ یزاس
رب .تسا هدش هدافتسا شور کی خساپ هیور شور ،قیقحت نیا جیاتن ساسا
لدم یارب بسانم دنیآرف یزاس
هدوب یکیرتکلا هیلخت یاهرتماراپ نیب زا و
ش باختنا یدورو نیرتمهم ردوپ تظلغ و نایرج تدش یاهرتماراپ ،هد
هعطق حطس یربز یور رب راذگریثأت یاهرتماراپ یم راک
و راکدخ .دنشاب
شناراکمه [ ]12 ژایلآ راکدرس رازبا دلاوف حطس تیفیک دوبهب و یزاس OHNS
ید عیام لخاد هب نتسگنت ردوپ ندوزفا زا هدافتسا اب ار شیامزآ دروم کیرتکلا
رارق هب سلاپ یشوماخ نامز و سلاپ ینشور نامز ،نایرج تدش .دنداد ناونع
رتماراپ هب حطس یتخس و یدورو یاه هتفرگ رظن رد یجورخ رتماراپ ناونع
یتخس جیاتن .تسا هدش هعطق حطس یتخس شیازفا زا تیاکح یجنس
زا راک
هیلوا رادقم رادقم هب زرکیو506
.دراد ار زرکیو1090
بق تاقیقحت یسررب یم ناشن یل
دوبهب هنیمز رد یشهوژپ نونکات هک دهد
شور هب نآ یاهژایلآ و موینیمولآ یحطس صاوخ شیازفا و یکیرتکلا هیلخت
و
عیام لخاد هب ردوپ ندوزفا شور هب لکین ای سم رصانع زا هدافتسا اب ید نیا اذل .تسا هدشن ماجنا ردوپ یژرولاتم دورتکلا زا هدافتسا ای و کیرتکلا
شهوژپ قیرط زا ار صلاخ موینیمولآ یحطس صاوخ دوبهب دراد دصق
هب لکین و سم رصانع زا هدافتسا اب یحطس یزاسژایلآ ژایلآ( نامزمه روط
لنوم یزافود یاهرتماراپ نتفرگ رظن رد اب یکیرتکلا هیلخت شور هب )400
3 Metal Matrix Composite (MMC)
4 AISI D2 AISI H13, OHNS
5 XRD
و یتخس ریداقم یور رب یکیرتکلا نایرج تدش و سلاپ ینشور نامز یدورو حطس یربز .دهد رارق یسررب دروم صلاخ موینیمولآ
-2 تست شور و داوم یبرجت یاه
( صلاخ موینیمولآ یحطس صاوخ دوبهب تهج شهوژپ نیا رد ب )99%
ه روط
لنوم زاسژایلآ دورتکلا زا ،لکین و سم رصانع زا هدافتسا اب نامزمه هک400
یم لکین و سم زا یزافود یژایلآ زا لبق .تسا هدش هدافتسا دشاب
عورش
هعطق ییایمیش بیکرت زا نانیمطا تهج دنیآرف زیلانآ ،زاسژایلآ دورتکلا و راک
هنومن فیط شور هب اه لودج .تسا هدیدرگ صخشم یرشن یجنس
بیکرت1
هعطق ییایمیش لودج و )صلاخ موینیمولآ( هدافتسا دروم راک
بیکرت 2
لنوم( زاسژایلآ دورتکلا ییایمیش یم ناشن ار )400
.دنهد
تهج هدامآ هعطق یزاس تایلمع هدش هیهت درگلیم یور رب یموینیمولآ راک
شارت ،هیلوا شرب گنس و یراک
دادعت و دش ماجنا ینز هناوتسا هنومن ددع16
یا
رطق اب یموینیمولآ عافترا و12mm
یلیم14mm نینچمه .دیدرگ هدامآ رتم
هدامآ یارب یزاس
لنوم دورتکلا ددع 16 شرب تایلمع زین 400
ک ،یرا
نیشام تخادرپ و یراک رطق اب لکش هناوتسا یاهدورتکلا و دیدرگ ماجنا یراک
عافترا و 18mm 20mm .دندش هدامآ
"
لکش
"1 هعطق و یموینیمولآ راک
یم ناشن ار لنوم دورتکلا .دهد
شیامزآ نیا رد رد کیره یکیرتکلا نایرج تدش و سلاپ نشور نامز ،اه
ب حطس راهچ ه
هک دندش هتفرگ رظن رد لقتسم یدورو یاهریغتم ناونع
دادعت ،لماک شیامزآ یحارط ساسارب نیا هب هجوت اب .دش ماجنا شیامزآ16
هک
اذل تسا هدش ماجنا موینیمولآ یحطس صاوخ دوبهب فده اب شهوژپ نیا هعطق شیاسرف شهاک تهج دورتکلا شیاسرف شیازفا و یموینیمولآ راک
فنم بطق ،زاسژایلآ لنوم هب ی
هعطق( موینیمولآ هب تبثم بطق و 400 )راک
هنومن یمامت .تسا هدش هداد صاصتخا زلیمراش کراپسا هاگتسد طسوت اه
رد1
لودج صلاخ موینیمولآ ییایمیش بیکرت1 )ینزو دصرد(
Table 1 Chemical composition of pure Aluminum ((%wt)) Al Mn Fe Ni Si Mg Cr 99.80 0.003 0.118 0.006 0.04 0.003 0.004
لودج لنوم ییایمیش بیکرت2 )ینزو دصرد(400
Table 2 Chemical composition of Monel 400 ((%wt))
Ti Zr Al Cr Fe Ni Cu
0.032 0.035 0.14 0.095 1.65 66.64 28.09
Fig. 1Monel Electrode and workpiece
لکش راک هعطق و لنوم دورتکلا1 یموینیمولآ
1 CNC-EDM
تدم هب سلاپوزیا تلاح .دنتفرگ رارق یکیرتکلا هیلخت تایلمع تحت هقیقد20
شیامزآ مامت رد وشتسش ناسکی طیارش داجیا تهج یوشتسش شور زا ،اه
هطوغ .تسا هدیدرگ هدافتسا یرو
"
لکش
"2 هوحن زا لبق اهدورتکلا نتسب ی
لودج و یکیرتکلا هیلخت یزاسژایلآ تایلمع عورش و یدورو یاهرتماراپ3
یم ناشنار اه شیامزآ ماجنا طیارش .دنهد
تاعطق حطس یربز ،یکیرتکلا هیلخت شور هب یزاسژایلآ دنیآرف زا سپ یربز هاگتسد زا هدافتسا اب یموینیمولآ هزادنا یلاتیجید جنس
دروم و یریگ
.تفرگرارق یبایزرا
"
لکش
"3 هزادنا هاگتسد ریوصت ناشن ار راک شور و یریگ
یم .دهد
Fig. 2 Setting the electrode to electrical discharge process
ش لک هوحن2 تایلمع عورش زا لبق اهدورتکلا نتسب ی یکیرتکلا هیلخت
لودج اه شیامزآ ماجنا طیارش و یدورو یاهرتماراپ3 Table 3 Input parameters and Tests condition
یدورو یاهریغتم تارییغت حوطس کیرتکلا ید عیام دیفس تفن
50,100,200,400
(سلاپ ینشور نامز µs
)
160 ( ژاتلو
)V
70 ( عجرم ژاتلو
)V
12,16,24,32
(نایرج تدش )A
- لنوم دورتکلا تیبطق
800 (سلاپ یشوماخ نامز
µs )
Fig. 3 Surface roughness Measurement after discharge operations لکش هزادنا 3 یکیرتکلا هیلخت تایلمع زا سپ حطس یربز یریگ
یربز زا سپ هعلاطم تهج یجنس
ریوصت و حطس یتخس ی یرادرب
کسورکیم و هنومن ،یپ تنام اه زا یفارگولاتم تایلمع ماجنا زا سپ و هدش یریگ
شیلوپ و یبناج عطقم یتخسورکیم تایلمع ،ییاهن
هاگتسد طسوت یجنس
سویپملا LM700) ) کیدزن رد هدش داجیا یحطس هیلا زا حطس هب طاقن نیرت
کسورکیم طسوت هدش یزاسژایلآ حطس زا یپکسورکیم ریواصت .دش ماجنا و
پ
ینورتکلا ،حطس رد هدش لیکشت یاهزاف نییعت تهج نینچمه .دیدرگ هیهت1
سکیا هعشا هاگتسد زا سنمیز
(D5000) .تسا هدش هدافتسا
-3 ثحب و جیاتن سلاپ ینشور نامز هعلاطم دروم یدورو یاهرتماراپ قیقحت نیا رد )
Ton
،(
یکیرتکلا نایرج تدش یم(I)
نآ زا کیره ریثأت همادا رد ،دنشاب یور رب اه
.دش دهاوخ یسررب هناگادج روط هب روکذم یجورخ یاهرتماراپ -3 -1 تدش ریثأت یور راب رلاال ی اشور ناامز و یکیرتکلا نایرج
هدش داجیا حطس یتخس
"
لکش یاه و4
"5 حطس یتخس رادقم یور رب سلاپ ینشور نامز رادقم ریثأت
هعطق لنوم دورتکلا طسوت یکیرتکلا هیلخت تایلمع زا دعب یموینیمولآ راک 400
یم ناشن ار رد نینچمه .دنهد
"
لکش
"6 کسورکیم ریوصت و
ینورتکلا پ زا
هیلا یبناج عطقم نامه .تسا هدش هداد ناشن یحطس هتفای دوبهب ی
یروط هک
یم هظحلام حطس رد یتخس ریداقم ،سلاپ ینشور نامز شیازفا اب دوش
هعطق یموینیمولآ تاعطق هیلوا یتخس هب هجوت اب و هتفای شیازفا رایسب راک
ب حطس یتخس رادقم زرکیو38.5 ه
زا شیب طسوتم روط هدش ربارب 8
.تسا
لیکشت قیرط زا یتخس شیازفا شور نیا رد حطس صاوخ دوبهب مزیناکم تخس و دیبراک لیکشت ،زاسژایلآ رصانع و هنیمز زلف نیب یزلف نیب تابیکرت یم دماج لولحم یزاسژایلآ رثا رد ندش .دشاب
ب ه دنیآرف مزیناکم یلک روط
یکیرتکلا هیلخت شور هب یحطس یزاسژایلآ ای یحطس صاوخ دوبهب نیدب ار
یم تروص هیلخت ماجنا و امسلاپ لاناک لیکشت زا دعب هک دومن نایب ناوت
یمجح ششوج ۀدیدپ نینچمه و ریخبت و بوذ هدیدپ ،یکیرتکلا لحم رد2
یم ثداح اهدورتکلا هب امسلاپ لاناک لاصتا و بوذ نازیم هتبلا هک ،ددرگ
بوذ .دوب دهاوخ تبثم بطق زا رتشیب رایسب یفنم بطق ریخبت ریخبت و
رد و راشف و امد ظاحل هب بسانم یرتسب رد ،دوش یم بجوم زاسژایلآ دورتکلا دراو ادتبا دورتکلا ییایمیش بیکرت رد دوجوم رصانع یمتا ذوفن هدیدپ رثا هیلا هیلا هب سپس و هتشگ هدش دمجنم هرابود ی هعطق یحطس یاه
ذوفن راک
یم بجوم ،هنیمز زاف اب بیکرت لیکشت اب و دننک اه هنومن حطس رد یزاسژایلآ
Fig. 4 Effect of pulse on time on the surface hardness (I=16A) لکش راک هعطق حطس یتخس یور رب سلاپ ینشور نامز ریثأت4 (I=16A)
1 Cam Scan MV23003
2 Bulk boiling Fig. 5 Effect of pulse on time on the surface hardness (I=24A)
لکش راک هعطق حطس یتخس یور رب سلاپ ینشور نامز ریثأت5 (I=24A)
Fig. 6 SEM micrograph showing cross-section of EDAed piece(1000X) لکش ریوصت6 کسورکیم و هدش یزاسژایلآ حطس یبناج عطقم زا ینورتکلا پ (
(1000X
Ti=400, I=16A) )
دندرگ [ 14,13 ].
هعطق حطس زا سکیا هعشا زیلانآ جیاتن قباطم یزاسژایلآ ی
لکش( هدش و لنوم ژایلآ زا لکین و سم رصانع ،دنیآرف نیا مزیناکم رثا رد ،)7
ید عیام قیرط زا نبرک تابیکرت و هدش یموینیمولآ هعطق حطس دراو کیرتکلا
یزلف نیب Ni2
Al3
ALCu, موینیمولآ دیبراک و C3
Al4
لیکشت هنومن حطسرد
.تسا هدش
Fig. 7 XRD pattern of the alloyed layer after Electrical discharge Alloying
لکش هعطق حطس زا سکیا هعشا زیلانآ 7 زا سپ هدش یزاسژایلآ ی
هیلخت تایلمع
یکیرتکلا
pulse on Time(s) pulse on Time(s)
Microhardness (vickers)
Microhardness (vickers)
100
=
Ton Ton=400
100
=
Ton Ton=400
350 500
نیا هب هجوت اب هطبار قباطم هک
( )1 یژرنا یور رب راذگریثأت یلصا یاهرتماراپ
هقرج سلاپ ینشور نامز یکیرتکلا هیلخت دنیآرف رد اه (
)T نایرج تدش ،
یدورو I( ژاتلو و) U( یم) دح کی ات سلاپ ینشور نامز شیازفا اب اذل ،دنشاب
ب ،هنیهب ه شیازفا لیلد هقرج یژرنا
نازیم و هتفای شیازفا ریخبت و بوذ خرن ،اه
ژایلآ دورتکلا بوذ یم رتشیب زاس
نیا هب هجوت اب نینچمه .دوش زا یکی هک
هدیدپ رب رثوم لماوع یم نامز رتماراپ یمتا ذوفن ی
ینشور نامز شیازفا دشاب
شیازفا هجیتن رد و یکیرتکلا هیلخت دنیآرف نامز لوط شیازفا ثعاب سلاپ یم حطس یتخس ددرگ
[ .]15,3
∫𝑇on𝑈(𝐼𝑖)𝐼(𝑇𝑖)𝑑𝑇𝑖
0 (1)
"
لکش یاه و8 "9 رادقم یور رب یکیرتکلا نایرج تدش رادقم ریثأت
طسوت یکیرتکلا هیلخت تایلمع زا دعب یموینیمولآ راک هعطق حطس یتخس لنوم دورتکلا یم ناشن ار 400
.دنهد نامه روط یم هدهاشم هک اب ددرگ
یم شیازفا حطس یتخس ریداقم ،یکیرتکلا نایرج تدش شیازفا هجوت اب .دبای
نیا هب هک ر قباطم هطبا ( )1 هقرج یژرنا یور رب رثوم رگید رتماراپ تدش اه
یم یدورو نایرج یژرنا شیازفا ،یدورو نایرج تدش شیازفا اب اذل ،دشاب
هب و هدش زاسژایلآ دورتکلا بوذ شیازفا ثعاب یدورو یامد شیازفا لیلد
هلاچ دراو ار زاسژایلآ رصانع و تارذ زا یرتشیب مجح ،حطس داجیا باذم یاه
هدش یم موینیمولآ حطس رد نیا نمض .دنک
هدیدپ رب رگید رثوم رتماراپ هک ی
یم امد ،یمتا ذوفن هب حطس یامد شیازفا اذل دشاب
نایرج یلاگچ شیازفا لیلد
شیازفا هجیتن رد و حطس هب زاسژایلآ رصانع ذوفن شیازفا ثعاب ،یکیرتکلا یم یتخس دوش [ 16 .]17,
-3 -2 و یکیرتکلا نایرج تدش ریثأت یربز یور رب رلال ی شور نامز
هدش داجیا حطس
Fig. 8 Effect of pulse current on the surface hardness (Ton=100s) لکش هعطق حطس یتخس یور رب یکیرتکلا نایرج تدش ریثأت8 راک
s)
=100 Ton
(
s)
on=400 T ( Effect of pulse current on the surface hardness Fig. 9
لکش هعطق حطس یتخس یور رب یکیرتکلا نایرج تدش ریثأت9 راک
s)
on=400 T (
"
لکش یاه و10
"11 دوبهب زا دعب تاعطق حطس یربز تارییغت بیترت هب
حطس یتخس ار
ناشن نایرج تدش و سلاپ ینشور نامز تارییغت هب تبسن
یم .دنهد نامه یم هظحلام هک روط تدش و سلاپ نشور نامز شیازفا اب ددرگ
حطس نیگنایم یربز رادقم ،نایرج
a) R یم شیازفا( ار هلأسم نیا لیلد .دبای
نیا یم روط نامز لوط سلاپ ینشور نامز شیازفا اب هک داد حیضوت ناوت
نیشام هقرج یژرنا و یراک یم شیازفا امسلاپ لاناک عاعش و هدش رتشیب اه
دبای
هلاچ هجیتن رد و یم لیکشت حطس رد یرتگرزب باذم یاه
هبرجنم هک دوش
یم حطس یربز شیازفا تدش ،یکیرتکلا نایرج تدش شیازفا نینچمه .ددرگ
روخرب هقرج د هب و هداد شیازفا ار حطس هب اه زا رثأتم قمع شیازفا لیلد
هقرج هلاچ ،اه قیمع باذم یاه یم دوجو هب حطس یور رد یرتگرزب و رت
دنیآ
هعطق حطس یربز شیازفا ثعاب هک یم یموینیمولآ راک
ددرگ [ 19,18 .]
-4 هجیتن یریگ فتسا اب صلاخ مونیمولآ یحطس صاوخ دوبهب قیقحت نیا رد لنوم ژایلآ زا هدا
ریثأت نتفرگ رظن رد اب یکیرتکلا هیلخت یزاسژایلآ نیون شور هب 400 یاهرتماراپ یاهرتماراپ یور رب )نایرج تدش و سلاپ ینشور نامز( یدورو
)یربز ریداقم و حطس یتخس تارییغت( یجورخ و تفرگ رارق یسررب دروم
ب ریز مهم جیاتن ه
:دمآ تسد - ینشور نامز شیازفا اب حطس رد هدش داجیا یتخس ریداقم ،سلاپ
یم شیازفا .دبای
- لنوم زا هدافتسا صلاخ موینیمولآ یحطس یزاسژایلآ تهج400
،حطس رد یزلف نیب تابیکرت داجیا اب یکیرتکلا هیلخت شور هب .ددرگ یم حطس یتخس شیازفا ببس
- ریداقم ،یکیرتکلا نایرج تدش و سلاپ ینشور نامز شیازفا اب
طسوتم یربز حطس
.دوش یم رتشیب(Ra)
Fig. 10 Effect of pulse on time on the surface roughness
لکش هدش داجیا حطس یربز یور رب سلاپ ینشور نامز ریثأت10
Fig. 11 Effect of pulse current on the surface roughness
لکش هدش داجیا حطس یربز یور رب نایرج تدش ریثأت11
pulse current(A) pulse on Time(s)
pulse current(A) pulse current(A)
Microhardness (vickers)
Microhardness (vickers)
n)(aR n)(aR
on=50
T Ton=100 Ton=200 Ton=400 I =12A I =16A I =24A I =32A
I =16A I =24A I =32A
I =16A I =24A I =32A
500
- رادومن بیش ب یربز یاه
ه یم ناشن دمآ تسد تدش ریثأت دهد
نامز رتماراپ زا رتشیب حطس یربز یور رب یکیرتکلا نایرج ینشور یم سلاپ .دشاب
- ب حطس یتخس رادقم نیرتشیب ه
سلاپ ینشور نامز یازا 400
نایرج تدش و هیناثورکیم .تسا هدش لصاح رپمآ32
-5 رکشت و ریدقت
نیا هب هجوت اب یلام تیامح اب شهوژپ نیا هک
و کچوک عیانص نامزاس
کرهش نآ زا هلاقم ناگدنسیون اذل ،تسا هدش ماجنا ناریا یتعنص یاه نامزاس
یم رکشت و ریدقت هدش ماجنا تیامح تهج هب .دنیامن
-6 عجارم
[1] Y. Ab. Alwafi, N. Bidin, R. Hussin, M. Shkhawat, D. Gustiono, Michrohardness evaluation of pure aluminum substrate after laser surface alloying with iron and copper, Journal of Materials Science Engineering, Vol. B 1, No. 1, pp. 200-205, 2011.
[2] A. P. I. Popoola, S. L. Pityana, T. Fedotova, O. M. Popoola, Quantitative study of the hardness property of laser surface alloyed aluminium AA1200, The Journal of The Southern African Institute of Mining and Metallurgy, Vol. 111, No. 1, pp. 335-344, 2011.
[3] T. G. Rambau, A. P. I. Popoola, C. A. Loto, T. Mathebula, M. Theron, Tribological and corrosion characterization of Al/(Stellite- 6+Zirconium) laser alloyed composites, International Journal of Electrochemical Science, Vol. 8, No. 1, pp. 5515-5528, 2013.
[4] W. G. Jiru, M. R. Sankar, U. S. Dixit, Surface alloying of aluminum with copper using Co2 laser, Proceedings of The 5th International and 26th All India Manufacturing Technology, Design and Research Conference, India, December 12-14, 2014.
[5] J. Simao, H. G. Lee, D. K. Aspinwall, R. C. Dewes, E. M. Aspinwall, Workpiece surface modification using electrical discharge machining, International Journal of Machine Tools and Manufacture, Vol. 43, No. 2, pp.
121-128, 2003.
[6] S. Kumar, R. Singh, T. P. Singh, B. L. Sethi, Surface modification by electrical discharge machining: A review, Journal of Materials Processing
Technology, Vol. 209, No. 8, pp. 3675-3687, 2009.
[7] Ph. Bleys, J. P. Kruth, B. Lauwers, B. Schacht, Surface and sub-surface quality of steel after EDM, Advanced Engineering Materials, Vol. 8, No. 1, pp.15-25, 2006.
[8] W. Jiru, M. R. Sankar, U. S. Dixit, Laser Surface alloying of copper, manganese and magnesium with pure aluminum substrate, Journal of Materials Engineering and performance, DOI:10.1007/s1166-016-1922-x, 2016.
[9] L. A. Mabahali, S. L. Pitiyana, N. Sacks, Laser surface alloying of Aluminum with Ni and SiC powders, Materials and Manufacturing Processes,Vol. 25, No. 12, pp. 1397-1403, 2010.
[10] S. Kumar, U. Batra, Surface modification of die steel materials by EDM method using tungsten powder-mixed dielectric, Journal of Manufacturing Processes, Vol. 14, No. 1, pp. 35-40, 2012.
[11] M. J. Mir, Kh. Sheikh, B. Singh, N. Malhotra, Modeling and analysis of machining parameters for surface roughness in powder mixed EDM using RSM approach, International Journal of Engineering, Science and Technology, Vol. 4, No. 3, pp. 45-52, 2012.
[12] N. K. Khedkar, T. P. Singh, V. S. Jatti, Material migration and surface improvement of OHNS die steel material by EDM method using tungsten powder-mixed dielectric, WSEAS Transactions on Applied and Theoretical Mechanics, Vol. 9, No. 1, pp. 161-166, 2014.
[13] Ph. T. Eubank, M. R. Patel, M. A. Barrufet, Theoretical models of the electrical discharge machining process, I. A simple cathode erosion model, Journal of Applied Physics, Vol. 66, No. 9, pp. 4095-4103, 1989.
[14] M. R. Shabgard, H. Eivazi Bagheri, A. Afsari, R. Rhamani, The study of the input parameters on the depth of heat affected zone (HAZ) of AISI H13 steel in electrical discharge machining process (EDM), Journal of New Materials, Vol. 2, No. 1, pp. 23-34, 2011. (in Persianیسراف)
[15] D. Pradhan, S. C. Jayswal, Behaviour of copper and aluminium electrodes on EDM of EN-8 alloy steel, International Journal of Engineering Science and Technology, Vol. 3, No. 7, pp. 5492-5499, 2011.
[16] A. Descoeudres, Characterization of Electrical Discharge Machining Plasmas, PhD Thesis, University of Lausanne, India, 2006.
[17] B. H. Yan, Y. Ch. Lin, F. Y. Huang, Ch. Wang, Surface modification of SKD 61 during EDM with metal powder in dielctric, Materials Transactions, Vol.
42, No. 12, pp. 2597-2604, 2011.
[18] H. T. Lee, F. Ch. Hsu, T. Y. Tai, Study of surface integrity using the small area EDM process with a copper-tungesten electrode, Material Science and Engineering, Vol. 364, No. 1, pp. 346-356, 2004.
[19] J. P. Davim, Surface Integrity In Machining, Springer, pp. 55-56, 2010.
